JPH04505421A - 遠心分離機 - Google Patents
遠心分離機Info
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- JPH04505421A JPH04505421A JP3504308A JP50430891A JPH04505421A JP H04505421 A JPH04505421 A JP H04505421A JP 3504308 A JP3504308 A JP 3504308A JP 50430891 A JP50430891 A JP 50430891A JP H04505421 A JPH04505421 A JP H04505421A
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- rotor
- chamber
- suction chamber
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/06—Arrangement of distributors or collectors in centrifuges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
- B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
遠心分離機
本発明は駆動軸により支持され分離室および中央に配置された吸込室を形成する
ロータを具備し、吸込室は回転軸の周りに分布された流路を介して分離室と連絡
され、その一方の軸方向終端において分割壁により画定される遠心分離機に関す
る。遠心分離機はまた分離壁中を軸方向に延在しその前記一方の軸方向終端にお
いて吸込室内へ開口する吸込路を有する吸込管と、ロータと同軸の環状加速円板
スタックを具備し、円板はロータと共に回転可能であって吸込室内で吸込路開口
と吸込室の第2の軸方向終端間に互いに軸方向に距離をとって配置され運転中に
供給される液体をロータと共に回転させて吸込室内に回転波本体を形成する。遠
心分離機内には排気路が設けられており、吸込室の中央部を外部空間に接続する
。
この種の遠心分離機に関する問題点は剪断力により液体の分散相を分裂すること
なく吸込管から供給される液体をロータと共に回転させることであり、それによ
り後でこの相を液体から分離させることが困難となる。したがって遠心分離機に
より最大限の分離を行うには液体と効率的かつ緩やかに加速することが望ましい
。しばしば使用される一種の加速撹拌部材は、軸および半径方向に延在し吸込室
内でロータにより支持される翼である。しかしながら、これらの翼により供給液
には衝撃もしくは剪断力の形で歪が生じる。運転中に吸込室が中心まで充填され
ていない場合には、これらの翼によりさらに流入液は飛び散り、空気が液体に混
合されることを意味する。
前記問題に対する1つの解決策が米国特許第2,302゜381号に示されてい
る。そこに示された遠心分離機は内側に分離室および吸込室を形成するロータを
有し、吸込室は分離室と連絡されている。分離すべき成分の混合液がロータの垂
直駆動軸内の吸込路を通って吸込室中央へ供給される。吸込室内側にはロータと
共に回転可能な環状円板スタックが配置されている。円板中心はロータの回転軸
と一致している。各円板は中央に円形開口を有し、それらは−緒になって供給混
合液の受入室を形成する。円板は分離室に向かって半径方向外向きに混合液を流
す流路を円板間に形成する。米国特許第2,302,381号に開示された遠心
分離機では、吸込路は前記受入室の下方で終端する。吸込室は軸方向で受入室に
向いた開口を有し、開口を通る流れは著しく拘束される。したがつて、吸込路へ
混合液を供給すると、噴流が生じそれは受入室を通過して転向部材に衝突する。
この転向部材はロータと共に回転して混合液噴流を環状円板に向けて半径方向外
向きに転向させ、混合液流は円板間をさらに分離室へ向かって流れる。
円板間の流路において供給液は翼形状の撹拌部材が同じ状況において生じるよう
な大きな歪に曝されることなくロータと共に回転される。ところが、吸込室開口
において流れが著しく拘束され、かつ生成される噴流と円錐状転向部材とが衝突
するため、強力な乱流が生じ混合液の成分が分裂し、そのため満足な分離を行え
な(なることが多い。
米国特許第4,721,505号には、米国特許第2,302゜381号による
円板と同種の円板間の流路内で混合供給液が加速するようにされた遠心分離機内
の吸込装置が開示されている。この吸込装置では混合液は供給部材を通って、環
状円板の中央開口により形成される中央受入室へ供給される。排気路が受入室の
一方の軸方向終端に接続されている。受入室内の供給部材の開口および排気路上
の接続の間にはいくつかの円板が配置されている。運転中に液本体は供給部材の
開口に保持され、それは円板間の少な(ともいくつかの流路中へ延在している。
供給部材はそこへ供給される混合液が液本体と連続する液相を形成するように設
計されている。
米国特許第4,721,505号による吸込装置では、供給部材はいくつかの円
板の中央開口中を軸方向に延在している。これにより、円板は半径方向内向きに
延在することが制限され、したがって円板の撹拌能力が制限される。これを補償
して同じ最大能力とするには円板数を増加する必要があり、それは円板スタック
の軸方向長さがそれに対応して長くなることを意味する。さらに静止型供給部材
の場合にはロータと共に回転する円板との間に間隙が必要となり、それはロータ
が振動しても円板と供給部材との衝突を防止するのに充分なものでなければなら
ない。これは間隙がそれ程大きくない場合には供給部材を非常に高精度に組み立
てなければならないことを意味し、それにより円板の半径方向長がさらに制限さ
れる。
本発明の目的は遠心分離機内に大きな空間を必要とすることなく混合供給液を効
率的かつ緩やかに撹拌することができる吸込装置を有する遠心分離機を完成する
ことである。
この目的は前記遠心分離機に、吸込室の開口と円板との間でロータの回転軸から
半径方向外向きに延在して運転中に回転軸周りの回転液体に浸され、液体充填吸
込空間を画定し、吸込室の残りから分離され、かつロータの運転中に液体がその
中を通って半径方向外向きに液本体へ流れるバッフルを設けることにより達成さ
れる。
次に、添付図を参照として本発明の詳細な説明し、ここで図1〜図3は本発明に
よる遠心分離機の異なる実施例を示す。
図1に略示する遠心分離機は駆動軸2により支持されるロータ本体lを有してい
る。ロータ本体は内側に分離室3を形成する。ロータ中心には壁要素が配置され
、それは分割!!4を形成しロータ本体の一部と共に吸込室5を画定する。吸込
室5は壁要素およびロータ本体1間に形成された流路6を介して分離室3と連絡
されている。
分離室3内には截頭円錐分離円板スタック7が配置されており、それらは分離室
3を主分離が行われるいくつかの空間に分離する。分離円板スタック7中を軸方
向に数本の流路8が延在しており、それらは円板の互いにすぐ上に配置された孔
により形成される。
図1において、内部吸込路10を有する静止吸込管9がロータ本体lの中央開口
を通って軸方向にロータ内へ延在し、さらに分割壁4の中央開口を通つて吸込室
5へ延在し、そこに一方の軸方向終端が開放される。吸込室5内には、環状円板
スタック11が配置され、それらは吸込路の開口12と吸込室5の反対端間でロ
ータと共に回転可能とされている。円板11は円板上に配置された離隔手段によ
り互いにある距離だけ隔てられている。
このようにして、円板11間に数本の流路が形成される。
円板11により形成されるスタックは、ロータ本体lおよび/もしくは分割壁へ
固着されている。円板の目的は運転中に供給液をロータと共に回転させて吸込室
5内に液本体を形成することである。円板11はロータ回転軸に本質的に直角な
面内を延在し、その中心は回転軸と一致している。
吸込室5の中央部は、静止吸込管9および分割壁4の中央開口の縁間の間隙の形
状とされた排気路13を介して外部空間と連絡されている。静止吸込管9とロー
タ本体lの中央開口周縁間にも同様の間隙14がある。したがって、吸込室5の
中央部もロータ本体lの外部空間と連絡される。吸込路開口12と円板11間で
、ロータの回転軸から半径方向外向きに吸込室5で回転中の液本体ヘバッフル1
5が延在している。図1の実施例においてバッフル15は静止型であり静止吸込
管9に固着され支持されている。しかしながら、バッフル15は回転可能に分割
壁および/もしくは円板スタック11へ固定することもできる。静止吸込管9に
は吸込室5内の終端に外部環状フランジ16が設けられている。このフランジ1
6は本質的にバッフル15に平行に吸込室内の運転中回転液本体中へ延在してい
る。バッフル15およびフランジ16は両者間に吸込空間17を画定し、それは
運転中に吸込路10から半径方向外向きに回転液本体中へ流れる供給液で充填さ
れる。吸込管9およびバッフル15の中央と排気路18が延在しており、バッフ
ル15の下の吸込室5の運転中気体で充填される中央部をロータ周辺へ接続する
。この排気路により運転中に吸込室5のこの部分の回転波本体内側に半径方向に
位置する基体は吸込室5から流出することができる。
吸込室5内で、フランジ16と蒸発路13間の空間内の分割壁4上にい(つかの
半径方向に延在する翼を配置することもできる。このようにして、運転中にこの
空間に位置する液体はロータの回転により充分に撹拌されて排気路13の半径方
向外側のこの空間内に回転波本体の自由液面を維持することが保証される。
図2に略示する遠心分離機は、吸込管がロータと共に回転する駆動軸20からな
り、その内側自体が吸込路12を形成する点において図1の遠心分離機とは異な
っている。吸込路21は吸込室22内へ開口し、それは図1と同様に一部ロータ
本体および一部壁要素23により画定される。この場合、ロータ本体は分割壁2
4を形成し、吸込路がそれを抜けて吸込室22内へ延在している。吸込室はい(
つかの流路25を介して分離室26と連絡されており、それはロータ内に形成さ
れ截頭円錐分離円板スタック27によって設けられている。図1と同様に、ロー
タと共に回転可能ないくつかの環状加速円板28が吸込室22内中央で吸込路2
1の開口と吸路室反対端間に配置されている。これらの円板28はその上に配置
された距離手段により互いにある距離だけ隔てられている。これらの円板28に
より形成されるスタックはロータ本体1および/もしくは分離壁に固着されてい
る。これらの円板28と吸込路21の開口との間にバッフル29が配置され、そ
れらはロータの回転軸から半径方向外向きに吸込室22内の運転中回転液本体中
へ延在している。本実施例においてバッフル29はロータと共に回転可能とされ
ており、好ましくは分割壁24を形成するロータの一部に固着されている。分割
壁24と共にバッフル29は吸込空間30を形成し、それは運転中に吸込路21
から半径方向外向きに回転液本体中へ流れる液で充填される。反対端の壁要素2
3中央を排気路31が延在しており、それは運転中に気体で充填される吸込室2
2の中央部を吸込室22外側の気体充填空間に接続する。本実施例において、吸
込室22と分離室26間の流路25は吸込路22が開口する端、すなわち撹拌円
板28の吸込路21の開口と同じ側で吸込室22に接続されている。
図3に略示する遠心分離機は吸込管を有し、それは図2の実施例に示す吸込管と
同様ロータと共に回転する駆動軸32からなっている。この駆動軸32も吸込路
33を形成し、それは中央吸込室34内に開口している。一部ロータ本体35に
より一部壁要素36により画定される吸込室34は分離室33に取り囲まれ、流
路38を介してそれと連絡されている。分離室37内には截頭円錐分離円板スタ
ック39が配置されている。吸込室34を画定しその中を吸込路33が延在する
分割壁も本実施例においてロータ本体35の一部により形成される。吸込路33
は吸込室34の一方の軸方向終端内へ開口し、この終端とその反対端との間には
、離隔手段を有するロータと共に回転可能ないくつかの環状円板40のスタック
が配置され、回転中に供給液をロータと共に回転させて吸込室34内に回転波本
体を形成する。円板スタック40は、例えばロータ本体へ固着されるが壁要素3
6に固着することもできる。円板40は本質的にロータの回転軸に直角な面内を
延在し、その中心は回転軸と一致している。円板40と吸込路33の開口との間
にはバッフル41が配置されており、それはロータ本体35に固着され、それと
共に吸込空間42を形成する。本実施例において円板40は中央孔を有し、その
直径はバッフル41からの距離に従って減少する。壁要素36中を通って吸込室
36の反対端には排気路43があり、それは運転中に気体で充填される中央空間
を互いに接続する。
実施例において、吸込室34を分離室37へ接続する流路38は吸込路から曲げ
られた円板スタックの終端において、円板40の半径方向外側で吸込室34に接
続されている。
図1に示す遠心分離機は次のように作用する。
ロータの回転中に分離すべき混合液成分が吸込路10および吸込空間17を通っ
て吸込室5へ供給される。吸込室内において液体は薄層となって撹拌円板11間
を通過し、それにより液体は回転して、半径方向内向きに自由液面を有する回転
波本体が吸込室内に形成される。
次に吸込空間17が充填され、吸込路lOおよび吸込空間17を流れる液体によ
り吸込室5内で回転する液本体と連続する液相が形成される。供給液流が多いと
きに吸込空間17の上に位置する回転波本体部分の自由液面が半径方向内向きに
分割壁4の半径方向最内縁よりも遠くへ移動しないことを保証するために、吸込
室のこの部分の液体はい(つかの半径方向翼19によっても撹拌される。
混合液は吸込室5から流路6、さらには流路8へ流れる。混合液は流路8から分
離円板7間の異なる空間中へ分布され、そこで主分離が行われる。
これらの空間で分離が行われる間に、特定の重い成分が遠心力の影響により特定
の軽い成分から分離される。次に、特定の軽い成分は円板間を半径方向内向きに
流れさらに中央出口に向かって流れ、それは溢流出口の形状で図示されている。
特定の重い成分は半径方向外向きに中間空間へ流れ、分離室3の半径方向最外部
内に蓄積される。
図2および図3に示す遠心分離機も対応する方法で作用する。
図示する遠心分離機への混合液のある吸込流において、吸込室5内の回転波本体
の自由液面は連続線および小さな三角形で図示する位置をとる。混合液の吸込流
が増加すると撹拌円板間の空間へ一層液体が流れるように液体面が半径方向に変
位する。図3の実施例において、混合液の供給が増加するとさらに段々大きい撹
拌円板が効力を発揮して多量の撹拌を行うことができる。
遠心分離機内に大空間を必要とすることなく供給混合液を効率的、かつ緩やかに
撹拌する吸込装置を有する遠心分離機をこのように設計することにより、内部空
間は自由となり例えば搾取装置等の出口装置に使用することができる。
FIG、 1
FrG、 2
FrG、3
要 約 書
駆動軸(2)により支持されて分離室(3)および吸込室(5)を形成し、分割
壁(4)により画定されるロータ(1)を有する遠心分離機。遠心分離機は吸込
管(9)内の吸込路(10)が開口する吸込室の一方の軸方向終端において分割
壁(4)中を軸方向に延在する吸込管(9)を有している。吸込室(5)内には
い(つかの撹拌円板(11)が配置されている。吸込室(5)の中央部は排気路
(13,18)を介して外部空間に接続されている。遠心分離機内に大空間を必
要とすることなく供給混合液を効率的かつ緩やかに撹拌する吸込装置を有する遠
心分離機を完成させるために、バッフル(15)が設けられており、それは吸込
路(10)の開口と円板間をロータの回転軸から延在して液体充填吸込空間(1
7)を画定し、運転中に液体が吸込路から半径方向外向きに液本体中へ流れる。
国際調査報告
国際調査報告
PCT/SE 91100100
Claims (8)
- 1.駆動軸(2,20,32)により支持され、分離室(3,26,37)およ び中央に配置された吸込室(5,22,34)を形成し、後者は回転軸周りに分 布されその軸方向の一方の終端において分割壁により画定される流路(6,25 ,38)を介して分離室(3,26,37)と連絡されている、ロータと、 分割壁(4,24,35)中を軸方向に延在し前記軸方向の一端において吸込室 (5,22,34)内へ開口する吸込路(10,21,33)を有する吸込管( 9,20,32)と、ロータと共に回転可能な円板が吸込室(5,22,34) 内で吸込路(10,21,33)の開口と吸込室(5,22,34)の第2の軸 方向終端との間に互いに軸方向に距離をおいて配置され、運転中に供給液とロー タと共に回転して吸込室(5,22,34)内に回転液本体を形成する、ロータ と同軸の環状加速円板(11,28,40)スタックと、吸込室の中央部を外部 空間に接続する排気路(13,18,31,43)、 とを有する遠心分離機において、 ロータの回転軸から半径方向外向きに吸込路(10,21,33)の開口と円板 (11,28,40)間をバッフル(15,29,41)が延在し、運転中に回 転軸周りの回転液本体中に浸され、吸込空間(17,30,42)を画定し、吸 込室の他の部分から分離され、流体がロータの運転中にそこを通って吸込路(1 0,22,33)から半径方向外向きに液本体中へ流れるようにされていること を特徴とする遠心分離機。
- 2.バッフルは少なくともいくつかの円板の半径方向内縁外側のレベルへ半径方 向外向きに延在していることを特徴とする請求項1記載の遠心分離機。
- 3.吸込管(9)は静止型であり分割壁の中央開口中を軸方向に延在することを 特徴とする請求項1もしくは2に記載の遠心分離機。
- 4.吸込管(9)の外側に円形フランジ(16)が配置されており、運転中に半 径方向外向きに回転軸周りの回転液本体中へ延在してバッフル(15)と共に前 記吸込空間(17)を形成することを特徴とする請求項3記載の遠心分離機。
- 5.吸込管(20,32)はロータと共に回転可能であり、分割壁(24,35 )に接続されていることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の遠心分離機。
- 6.吸込管は駆動軸(20,32)からなることを特徴とする請求項5記載の遠 心分離機。
- 7.前記バッフル(15,29,41)ロータに固着されていることを特徴とす る前記いずれかの請求項記載の遠心分離機。
- 8.前記バッファ(15)は吸込管(9)に固着されていることを特徴とする請 求項1乃至4項のいずれか一項に記載の遠心分離機。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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